MXPA05004005A

MXPA05004005A - Material para asiento de deslizamiento.

Info

Publication number: MXPA05004005A
Application number: MXPA05004005A
Authority: MX
Inventors: Haardt Heinz
Original assignee: Saint Gobain Performance Plast
Priority date: 2002-10-14
Filing date: 2003-10-08
Publication date: 2005-06-22
Also published as: DE50308941D1; KR20050071573A; CA2501639A1; WO2004036066A2; AU2003276073A8; PL210302B1; EP1552172B1; BR0315290A; US7118808B2; WO2004036066A3; US20050260431A1; ATE382801T1; AU2003276073A1; PL375470A1; HK1082286A1; JP2006503238A; CN100394047C; EP1552172A2; CN1705830A; BRPI0315290B1

Abstract

La invencion se refiere a un material compuesto que es para usarse en asientos de deslizamiento y que comprende un soporte metalico (1) y al menos un material de refuerzo que tiene una estructura abierta (2). El soporte (1) y el material de refuerzo (2) son conectados uno al otro por medio de una conexion metalica. Una cubierta (4) que es una capa a base de polietileno (PE) es provista sobre el material de refuerzo (2) como una capa adicional.

Description

MATERIAL PARA ASIENTO DE DESLIZAMIENTO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un material compuesto que es para usarse en asientos de deslizamiento, y que comprende un soporte metálico y por lo menos un material de refuerzo que tiene una estructura abierta. El material de refuerzo y soporte están conectados uno al otro por medio de una conexión metálica. Se proporciona una cubierta sobre el material de refuerzo como una capa adicional. Los materiales compuestos para asientos de deslizamiento que consisten en un soporte metálico, un material de refuerzo y una cubierta de plástico se conocen generalmente. El material de refuerzo y soporte de metal son conectados normalmente en este caso por medios de laminado que usan un adhesivo adecuado tal como polímero perfluoroalcoxi (PFA). El material de refuerzo en materiales compuestos para asientos de deslizamiento conocidos consiste normalmente en metal y puede ser malla de alambre, metal expandido o una placa perforada por ejemplo. La cubierta en los asientos de deslizamiento conocidos consiste usualmente en plásticos, los cuales tienen adecuadas cualidades de deslizamiento y al mismo tiempo resisten la alta tensión mecánica y son particularmente resistentes a temperatura, tales como politetrafluoroetileno (PTFE), etilenpropileno fluorado (FEP) o poliéter etercetona (PEEK). Aparte de los materiales compuestos laminados, aquellos en los que el soporte metálico y el material de refuerzo están conectados uno a otro por medio de una conexión metálica también se conocen. De esta manera, por ejemplo, la patente de E.U.A. No. 5 229 198 describe un material compuesto para asientos de deslizamiento que consiste en un soporte metálico y malla de alambre recubiertos con politetrafluoroetileno (PTFE), el cual está conectado al soporte por medio de soldadura. Los materiales compuestos fabricados de esta manera se caracterizan por un asiento libre de juego y capacidad de soporte de carga mejorada del asiento. Además, este material compuesto puede formarse mejor en comparación con los materiales laminados. Si los plásticos fluorados de trabajo pesado y resistentes a temperatura conocidos tales como PTFE se usan en la cubierta de asientos de deslizamiento, sus altos costos de fabricación son inadecuados. De esta manera por ejemplo el PTFE sólo es moldeable por medio de sinterización relativamente costosa. Además, existe la necesidad de materiales compatibles ambientalmente como una alternativa para el PTFE. Un objeto subyacente de la invención, entre otros, es crear un material compuesto que se use en asientos de deslizamiento, que por un lado pueda fabricarse y desecharse como residuos económicamente y de una manera amistosa con el ambiente y por otro lado sea mecánicamente fuerte y resistente a temperatura. Los objetivos adicionales de la invención serán aparentes a partir de la siguiente descripción y los ejemplos. Estos y otros objetivos se logran de acuerdo con la invención por medio de un material compuesto, el cual se usará en asientos de deslizamiento, en donde la cubierta es una capa a base de polietileno. Las modalidades adecuadas del material compuesto de acuerdo con la invención, un método correspondiente para su producción así como el uso especial del mismo se describen en las reivindicaciones dependientes. En forma sorprendente, se ha encontrado que los materiales compuestos con una cubierta a base de polietileno (PE) son extremadamente fuertes y resistentes a temperaturas, suponiendo que los materiales de soporte y refuerzo mecánico sean conectados uno al otro por medio de una conexión metálica. Al mismo tiempo, el polietileno puede fabricarse de manera simple y económica, con lo cual su producción y también deshecho no representan una carga para el ambiente. El polietileno contenido en la cubierta del material compuesto de acuerdo con la invención es un material termoplástico, el cual tiene cualidades de resistencia a abrasión muy altas y posee adecuadas cualidades de deslizamiento. En comparación con los plásticos conocidos, los cuales han sido usados hasta el momento en la producción de materiales compuestos para asientos de deslizamiento como cubierta (PTFE, FEP o PEE ), el polietileno sólo es resistente al calor de manera durable dentro de una escala de temperaturas relativamente limitada, es decir dentro de una escala de -150°C a un máximo de +90°C. Por motivos de comparación, el PTFE es resistente a bajas temperaturas de hasta -200°C y en forma durable resistente al calor hasta +260°C. Por esta razón, hasta ahora el uso de polietileno, el cual en comparación relativamente no es resistente a temperatura, se ha dejado fuera de consideración como un material para la cubierta en asientos de deslizamiento. Sin embargo, se ha demostrado que estas características consideradas negativas no representan una desventaja si el soporte está conectado al material de refuerzo de una forma metálica. Como resultado de la conexión metálica, el calor generado en la cubierta debido a la fricción puede ser disipado al soporte de una forma óptima. Más aún, debido a la estructura abierta del material de refuerzo, si éste está entrelazado con polietileno, la resistencia y de esta manera la capacidad de carga máxima de la cubierta se incrementan adicionalmente, lo cual soporta el uso de polietileno como material de cubierta. Con respecto a la resistencia mecánica y resistencia a temperaturas, el polietileno, si se usa una conexión metálica entre el material de soporte y refuerzo, es por lo tanto una alternativa equivalente a los plásticos usados hasta el momento. Sin embargo, una ventaja crucial, si se usa polietileno, es la producción económica y una adecuada compatibilidad ambiental. Ya que un asiento de deslizamiento involucra un producto frecuentemente usado y común, el aspecto ambiental es en particular muy importante. De esta manera, el polietileno de deshecho puede ser incinerado sin un impacto ambiental, toda vez que sólo dióxido de carbono, monóxido de carbono, agua y nitro-óxido son emanados. El polietileno es de esta manera un plástico, el cual con respecto a toxicología e impacto ambiental con respecto a producción, incineración y deshecho presenta sustancialmente menos problemas que el PTFE, por ejemplo. El polietileno en el sentido de esta invención se entiende que significa todos los tipos de polietileno de las densidades, durezas y composiciones más diferentes. Es particularmente adecuado que la cubierta sea una capa a base de polietileno de alto peso molecular (HMW PE), polietileno de ultra-alto peso molecular (UHMW PE) o compuestos de polietileno. HMW PE o UHMW PE se distinguen por su alto y ultra alto peso molecular de 200,000 a 5,000,000 g/mol y/o 3,000,000 a 6,000,000 g/mol. En este caso, un polietileno particularmente rígido y duro que posee adecuadas propiedades de deslizamiento y desgaste está involucrado. De acuerdo con una modalidad preferida de la invención el plástico que constituye la cubierta contiene polietileno en una relación de 5 a 100%, en particular 50 a 100% en peso, muy preferiblemente 80 a 100% en peso y más preferiblemente 90 a 100%. Además, la cubierta también puede contener aditivos normales tales como llenadores (por ejemplo, fibra de vidrio, carbón, grafito y/o poliésteres aromáticos). Las composiciones plásticas a base de polietileno, las cuales aparte de polietileno contienen también llenadores tales como fibra de vidrio, carbón, grafito y/o poliésteres aromáticos, también son designadas compuestos de polietileno (compuestos de PE). Las mezclas de polietileno y/o mezclas de polietileno con otros polímeros mencionadas anteriormente, en particular con polietileno fluorado tales como PTFE, PFA, MFA y/o FEP también son concebibles como una composición plástica para la cubierta. Las mezclas con poliéter etercetona (PEEK) también son concebibles. En mezclas particulares, las cuales consisten en 10 a 99.9% en peso, en particular 40 a 99.9% en peso y en forma particularmente preferida 80 a 99.9% en peso de polietileno y el resto formado por polímeros fluorados o poliéter cetona, posiblemente además de aditivos normales, son concebibles mezclas y llenadores (por ejemplo, fibra de vidrio, carbón, grafito y/o poliésteres aromáticos). Más aun, las aleaciones de polímero que contienen polietileno como una composición plástica para la cubierta también son concebibles. Además, es particularmente adecuado que el material de la cubierta llene por lo menos parcialmente las aberturas del material de refuerzo. De esta manera, la cubierta es más fuerte y más resistente al desgarramiento. La cubierta, medida sobre el material de refuerzo, debe tener un grosor de 1 µ?? a 1.5 mm, en particular 5 a 250 µp?. Una adecuada resistencia y al mismo tiempo propiedades óptimas de transferencia de calor se logran si el soporte metálico y material de refuerzo son conectados uno al otro por medio de sinterización, soldadura, y/o galvanizado. De preferencia, la conexión se hace por medio de sinterización. El soporte metálico puede consistir en cualquier metal, en particular acero, acero inoxidable, aluminio, bronce, latón, titanio y/o cobre o una aleación de los mismos, y puede tener cualquier grosor, en particular un grosor de 0.05 a 10 mm . De preferencia, el grosor se encuentra dentro de una escala de entre 0.2 y 3 mm. El material de refuerzo que tiene una estructura abierta es de preferencia una tela, en particular malla de alambre, metal expandido, vellón, en particular vellón metálico, espuma metáli ca y/o una placa perforada. De preferencia, se usa tela metálica. El material de refuerzo puede consistir en metal, en parti cular bronce, cobre, p l ata, cromo, n íq uel , zinc, aleación de zinc-hierro, aleación de zinc-níque l y/o alumin io o una aleación del mismo . Se usa de preferencia tela de bronce . También son concebibles telas mixtas hechas de diferentes metales, en particular telas mezcladas de los metales mencionados anteriormente . El grosor del material de refuerzo se encuentra de preferencia dentro de una escala de 0. 1 a 6 mm, en particular 0.1 a 2 mm. Una o varias capas intermedias, en particular capas intermedias metálicas, pueden ser dispuestas entre el soporte metál ico y el material de refuerzo. La capa intermedia metálica consiste de preferencia del m ismo material que el material de refuerzo metál ico que tiene una estructura abierta. Los materi ales que son particularmente adecuado s para las capas intermedias son cobre y/o bronce. La capa intermed ia metálica pued e aplicarse sobre el soporte o material de refuerzo por medio de galvanizado y/o plaqueo . La capa intermedia puede tener un grosor de 1 a 100 µ??. El material compuesto de acuerdo con la invención es adecuado para usarse como un material de soporte de un asiento de deslizam iento , en particular un asiento de deslizamiento l ibre de mantenimiento . La invención en consecuencia cubre también asientos de deslizamiento, los cuales contienen el material compuesto de acuerdo con la invenci ón. Finalmente, la invenci ón comprende un método correspond i ente para la producción de un material compuesto con una o varias de l as características descritas arriba. Con este método , la conexión metáli ca entre material de soporte y refuerzo se produce por medio de sinterización, soldadura y/o galvanización. La capa intermedia puede apl icarse por med io de plaqueo y/o galvanización . En forma adecuada, la cub ierta p uede introducirse en el material de refuerzo por medio de calandrado, pintado y/o laminado. La invención se describe en detalle abaj o con base en una modalidad ilustrada en la figura 1 . La figura 1 muestra un material compuesto de acuerdo con la invención, que comprende un soporte metál ico 1 , una capa intermedia metálica 3 , malla de alambre como material de refuerzo 2 y finalmente una cub ierta 4. El soporte metálico 1 cons iste de preferenci a en acero . La capa intermedia metálica 3 , la cual cons iste de preferencia en cobre o bronce ha sido aplicada por medio de galvanizado o plaq ueo sobre el soporte 1 po r ej emplo . La malla de alambre que sirve como material de refuerzo 2 consiste en bronce o cobre y se aplica por medio de sinterización. Por ej emplo, una cubierta hecha de polietil eno, la cual también l lena las aberturas del material de refuerzo 2, se aplica sobre el material de refuerzo 2 por medio de calandrado o laminado . Este material compuesto es altamente adecuado después de la configuración correspondiente para usarse como material de soporte en asientos de desl izamiento . Si el material de refuerzo 2 se conecta con la capa de metal subyacente 1 .3 por medio de s interización, se logra una adecuada capac idad de soporte de carga del asiento . Las siguientes tablas reproducen algunas pruebas de compresión con bronce sinterizado -(CuSnó-) con una prensa intermitente (pres ión de 4.1 Mpa, 380°C, dos minutos de tiempo de retención, enfriamiento a 40 °C) . En las pruebas 3.3 y 3 .4 se usaron tanto telas finas (ancho de 0.1 12 mm, diámetro de alambre de 0.08 mm) como telas gruesas ancho de 0.4 mm, diámetro de alambre de 0.25 mm) .

Tabla 1 Prueba Estructura del Grosor Tamaño Presión Grosor de Prueba de material (mm) (cm2) (barias) Laminado presión estática (mm) [N/mm2] .1 Tela gruesa - 0.676 13.17 2.56 7 0.705 200-220 plaqueo con bronce (calandrada) .2 Tela gruesa - 0.936 10.11 x 2.56 6 0.934 100-150 plaqueo con bronce (no calandrada) .3 Tela fina, tela 0.995 11.67 x 2.53 7 1.008 gruesa, plaqueo con bronce .4 Tela gruesa, tela 1.011 14.91 x 2.54 8 1.007 fina, plaqueo con bronce 3.6 Tela gruesa, 0.891 9.38 2.51 6 0.887 placa desnuda Tabla 2 Las modal idades descritas arriba sólo tienen una función explicatoria y la invención no está limitada a las modalidades dadas como ej emplo s. En lugar de ello, el alcance protectivo de la invención se define por las siguientes reivindicaciones de la patente y sus equivalentes legales .

Lista de símbolos de referencia soporte metálico material de refuerzo capa intermedia metálica cubierta

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un material compuesto , el cual es para usarse en asientos de desl izamiento, que comprende un soporte metálico ( 1 ) y al menos un material de refuerzo que tiene una estructura abierta (2), con lo cual el soporte ( 1 ) y el material de refuerzo (2) con conectados uno al otro po r medio de una conexión metálica y con lo cual se proporciona una cubierta (4) sobre el material de refuerzo (2) como una capa adicional, caracterizado además porque la cubierta (4) contiene pol ieti leno (PE) .

2. El material compuesto de conformidad con la reivindicaci ón 1 , caracterizado además porque la cubierta (4) contiene polietileno de alto peso molecular, polietileno de ultra-alto peso molecular y/o compuestos de polietileno .

3. El material compuesto de conform idad con la reivind icación 1 ó 2, caracterizado además porque el materi al de l a cubierta (4) l lena al menos parcialmente las aberturas del material de refuerzo (2) .

4. El material compuesto de conformidad con cual quiera d e las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque la cubi erta (4), medida sobre el material de refuerzo (2), tiene un grosor de 5 µ? a 1 .5 µ?t?, en particular 100 a 300 µ??.

5. El material compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el soporte ( 1 ) y el material de refuerzo (2) son conectados uno al otro por medio de sinterización, soldadura y/o galvanizado.

6. El material compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el soporte (1 ) es un soporte hecho de acero, acero inoxidable, aluminio, bronce, latón, titanio y/o cobre o una aleación de los mismos.

7. El material compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el soporte (1 ) tiene un grosor de 0.05 a 10 mm, en particular de 0.2 a 3 mm.

8. El material compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el material de refuerzo que tiene una estructura abierta (2) es una tela, en particular malla de alambre, metal expandido, vellón, en particular vel lón metálico, espum a metálica y/o una placa perforada.

9. El material compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el material de refuerzo (2) consiste en metal, en particular bronce, cobre, cromo , níquel , zinc, aleación de zinc-ferrosa, aleación de zinc-níquel y/o aluminio o una aleación del mismo .

10. El material compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el material d e refuerzo (2) tiene un grosor de 0. 1 a 6 mm, en particu lar de 0.2 a 2 mm.

1 1 . El material compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores , caracterizado además porque una capa metál ica intermedia (3 ) está provista entre el soporte ( 1 ) y el sistema de procesamiento como una capa adicional.

12. El material compuesto de conformidad con la reivi nd icac ión 1 1 , caracterizado además porque la capa intermedia (3) es apl icada sobre el soporte ( 1) o el material de refuerzo (2) por medio de galvanizado yo plaqueo .

1 3. El material compuesto de conformidad con la reiv indicación l i ó 12, caracterizado además porque la capa intermedia (3) consiste en al menos uno de los materiales descritos en la reivindicación 9.

14. El material compuesto de conformidad con cualquiera de las reiv indicaciones 1 1 a 1 3 , caracterizado además porque la capa intermedi a (3) tiene un grosor de 1 a 1 00 µ??.

15. Un buj e de asiento de deslizamiento, caracterizado además porque contiene el material compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.

16. Uso del materi al compuesto de conformidad con cualqu iera de las reivindicaciones 1 a 14, el cual es para usars e en asientos de deslizamiento .

17. Método para la producción del material compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1 4, caracterizado además porque la conexión metálica entre el soporte ( 1 ) y el material de refuerzo (2) se produce por medio de sinterización, soldadura y/o galvanizado.

18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque la capa intermedia (3) se aplica por medio de plaqueo y/o galvanizado .

19. El método de conformidad con la reivindicación 17 ó 18, caracterizado además porque la cubierta (4) se introduce en el material de refuerzo (2) por medio de calandrado, pintado y/o laminado.